钠离子电池，这一近年来频繁在新能源领域崭露头角的“新星”，常被视作锂电池的有力竞争者，甚至被纳入国家“十四五”规划的战略布局中。然而，尽管备受瞩目，钠离子电池在市面上的电动车、手机等产品中却鲜有应用，其推广之路显得颇为坎坷。
首要障碍在于技术层面的挑战。钠离子电池的核心难题在于其能量密度相对较低。由于钠原子的半径较大，导致其在电极材料中的嵌入与脱出过程比锂原子更为困难。目前，主流钠电池的能量密度大约在120-160Wh/kg之间，仅为磷酸铁锂电池的70%左右。这意味着，在相同续航里程下，钠电池包的体积要比锂电池大三分之一，这在空间利用率极高的乘用车市场中，无疑是一个巨大的劣势。
钠离子电池的产业化之路也面临着产业链的重重困境。为了实现钠电池的产业化，需要建立一套全新的供应链体系。尽管钠电池在正极材料上摒弃了昂贵的钴、镍等元素，改用了普鲁士蓝、层状氧化物等更为经济的材料，但硬碳负极的生产工艺却尚未成熟。当前，硬碳主要依赖于高温炭化生物质，其良品率不足60%，远低于锂电池石墨负极98%的良品率。同时，电解液领域也面临着挑战，钠盐在传统碳酸酯电解液中的溶解度较低，需要开发新型钠盐体系，这无疑增加了钠电池的生产成本。
市场方面的压力同样不容忽视。锂电池经过20年的发展，已经建立了坚实的产业壁垒。2023年，全球锂电池的产能已经超过了3000GWh，而钠电池的产能却不足10GWh。当锂价从高峰期的60万元/吨暴跌至10万元/吨时，钠电池的成本优势被大幅削弱。只有当碳酸锂价格高于15万元/吨时，钠电池才具备经济性。储能市场对于钠电池的需求也尚未达到预期。电网级储能对循环寿命的要求高达8000次以上，而当前钠电池的循环次数多在3000-5000次之间，这限制了钠电池在储能领域的应用。
然而，在困境之中也孕育着转机。2023年，全球首个GWh级钠电池生产线在安徽投产，标志着钠离子电池的产业化进程取得了重要突破。同时，中科海钠的钠电两轮车已经实现了批量交付，并在极寒测试中展现出了优于锂电池的性能，为其在北方储能市场打开了大门。技术突破也在持续涌现。中科院团队研发的NaCrO2正极材料将循环寿命提升至10000次，美国Natron Energy开发的普鲁士蓝类似物则将充电时间缩短至8分钟。政策层面也对钠离子电池给予了支持，欧盟已将钠离子纳入《关键原材料法案》，我国也出台了首个钠电池行业标准。
随着技术的不断进步和政策的持续支持，钠离子电池的产业化进程正在加速推进。相信在不久的将来，钠离子电池将能够在新能源市场中占据一席之地，为人类的可持续发展贡献力量。
